宜萬(wàn)鐵路施工地質(zhì)工作

曾憲明

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司, 北京 100055)

宜萬(wàn)鐵路從2004年開(kāi)工至今,歷經(jīng)五年多時(shí)間,目前大部分工程已建成。期間因地質(zhì)條件的復(fù)雜多變,施工過(guò)程中進(jìn)行了大量的地質(zhì)調(diào)查、補(bǔ)勘、超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、驗(yàn)基、驗(yàn)樁、基底巖溶探查等各方面的施工地質(zhì)工作。本文就宜萬(wàn)鐵路的施工地質(zhì)工作進(jìn)行一些總結(jié),以期能對(duì)類似復(fù)雜山區(qū)鐵路施工階段地質(zhì)工作提供有益的借鑒。

宜萬(wàn)線地質(zhì)條件極其復(fù)雜,地層多變,構(gòu)造復(fù)雜,滑坡、巖堆、危巖落石、順層、采空區(qū)等不良地質(zhì)普遍,巖溶廣泛發(fā)育。地形地質(zhì)條件的復(fù)雜程度,決定了宜萬(wàn)鐵路工程的艱險(xiǎn),施工就出現(xiàn)了如地層風(fēng)化軟硬不均，揭示溶洞、裂隙、溶槽、基巖面起伏變化，隧道突水、突泥，高陡巖質(zhì)邊坡危巖崩塌、順層滑塌、邊坡失穩(wěn)等與設(shè)計(jì)地質(zhì)不符的情況。這些地質(zhì)問(wèn)題種類繁多、危害極大,只有通過(guò)高效、準(zhǔn)確的施工地質(zhì)勘察,為工程變更設(shè)計(jì)措施的制定提供地質(zhì)依據(jù),才能確保工程的安全。

1 施工地質(zhì)工作主要內(nèi)容

宜萬(wàn)線的施工地質(zhì)工作除應(yīng)按“鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范”(TB10012—2007)中所規(guī)定的內(nèi)容實(shí)施外,其重點(diǎn)及難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 溶腔基底補(bǔ)充勘探

施工中揭示較多的隱伏巖溶,尤其是在隧道開(kāi)挖后揭示了數(shù)量眾多、規(guī)模大小不一的溶洞,需進(jìn)行詳細(xì)補(bǔ)勘,分析評(píng)估巖溶對(duì)隧道的影響,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。

1.2 復(fù)雜巖溶橋重點(diǎn)墩臺(tái)施工階段加深地質(zhì)探查

巖溶發(fā)育在宏觀上雖有規(guī)律可循,但在微觀或工程尺度上有時(shí)還是很難確定的。因此,施工開(kāi)挖后地質(zhì)變化的情況時(shí)有發(fā)生,如有的橋基在勘察階段已根據(jù)巖溶發(fā)育程度安排了逐樁鉆探、梅花形鉆或逐墩鉆,但由于巖溶發(fā)育的特殊性和不可預(yù)見(jiàn)性,部分巖溶橋地質(zhì)資料與施工開(kāi)挖后揭示的地質(zhì)情況仍存在一定的出入,有的甚至變化較大,需多次補(bǔ)充地質(zhì)勘探才能查明。

1.3 深埋復(fù)雜巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段施工階段加深地質(zhì)勘察

勘察階段通過(guò)采取超規(guī)范、多地勘階段的綜合地質(zhì)勘察,確定了全線深埋復(fù)雜巖溶隧道可能存在的高風(fēng)險(xiǎn)地段。但受各種主客觀因素的制約,以及儀器設(shè)備和技術(shù)手段的限制,部分巖溶水文地質(zhì)條件異常復(fù)雜的高風(fēng)險(xiǎn)地段,可能仍難以確定形態(tài)各異的巖溶細(xì)節(jié)(溶腔高度、寬度等),仍需在施工階段加深地質(zhì)勘察。

1.4 地形陡峻及受拆遷影響的補(bǔ)充勘探

受宜萬(wàn)線復(fù)雜的地形(山高坡陡)、地物(房屋等未拆遷)等原因的影響,在勘察階段部分工點(diǎn)鉆孔未能實(shí)施,也需在施工場(chǎng)地平整、施工便道到位后,房屋拆遷后才能進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)勘探。

1.5 巖溶隧道基底隱伏巖溶探查

宜萬(wàn)鐵路I線巖溶隧道長(zhǎng)度達(dá)153 km,II線巖溶隧道長(zhǎng)度約89 km,由于巖溶地質(zhì)條件的復(fù)雜性,隧道基底或周邊可能存在影響結(jié)構(gòu)安全的隱伏巖溶,有必要開(kāi)展隧道基底及周邊隱伏巖溶探查。

1.6 巖溶路塹基底隱伏巖溶探查

巖溶路塹Ⅰ線長(zhǎng)約30 km,Ⅱ線長(zhǎng)約6 km,路塹基底可能存在影響路基穩(wěn)定的隱伏巖溶,有必要在路塹施工開(kāi)挖到位后進(jìn)行基底隱伏巖溶探查。

2 施工階段施工地質(zhì)工作方法

宜萬(wàn)線的地質(zhì)勘察工作采取的是遙感判譯為先行,地質(zhì)測(cè)繪和巖溶水文地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ),開(kāi)展綜合地質(zhì)勘探,以物探和適量鉆探為主要勘探手段,輔以必要的測(cè)試、試(化)驗(yàn)和重要水點(diǎn)及氣象的長(zhǎng)期觀測(cè)等綜合性的勘察方法。施工階段地質(zhì)的變化主要是某一單項(xiàng)工程或某一明挖基礎(chǔ)、樁基等單個(gè)工程的局部變化,施工階段補(bǔ)充地質(zhì)勘察的主要目的是為變更設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。因此,施工地質(zhì)工作采用的方法是以工程地質(zhì)鉆探(淺孔及深孔)為主,但針對(duì)重大地質(zhì)災(zāi)害或存在重大地質(zhì)問(wèn)題的復(fù)雜工點(diǎn),則仍應(yīng)遵循綜合地質(zhì)勘探的原則。

此外,針對(duì)宜萬(wàn)線深埋巖溶隧道地質(zhì)條件的復(fù)雜程度,為詳細(xì)查明隧道掌子面前方異常體、重要界面、斷層的具體位置,驗(yàn)證突水突泥的位置、段落和規(guī)模,修正設(shè)計(jì),指導(dǎo)施工,確保施工安全、順利的進(jìn)行,制定了《宜萬(wàn)線復(fù)雜隧道施工地質(zhì)實(shí)施細(xì)則》,提出了在施工階段地質(zhì)工作的不同要求,明確要求采用TSP203、地質(zhì)雷達(dá)、紅外探水、超前水平鉆等手段進(jìn)行綜合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。這些都是施工階段重要的、不可或缺的地質(zhì)工作方法。

3 施工地質(zhì)勘察原則

宜萬(wàn)線巖溶隧道施工揭示的溶洞數(shù)量多、規(guī)模大、水壓高；巖溶發(fā)育地區(qū)的橋梁、路基等工點(diǎn)揭示的地質(zhì)變化多；橋隧相連高陡巖坡不良地質(zhì)多見(jiàn)。因此,施工地質(zhì)工作的總體原則應(yīng)以“規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、確保安全、抓住重點(diǎn)、突破難關(guān)、合理運(yùn)用綜合地質(zhì)勘探手段,查明地質(zhì)條件”為主。

3.1 溶腔基底及復(fù)雜巖溶橋重點(diǎn)墩臺(tái)施工補(bǔ)勘原則

按初勘及詳勘分階段進(jìn)行補(bǔ)勘,初勘時(shí)以探查溶腔邊界及發(fā)育深度為主；詳勘階段則根據(jù)工程處理措施,逐樁勘探,鉆探深度應(yīng)滿足工程處理要求。

3.2 深埋復(fù)雜巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段施工階段加深地質(zhì)勘察原則

針對(duì)巖溶水文地質(zhì)條件異常復(fù)雜、僅靠洞內(nèi)超前探查仍存在風(fēng)險(xiǎn)的地段,應(yīng)補(bǔ)充加深地質(zhì)勘察,重點(diǎn)進(jìn)行地表物探結(jié)合深孔鉆探工作,繼續(xù)做好勘察階段延續(xù)下來(lái)的重要水點(diǎn)的觀測(cè)工作。根據(jù)施工揭示的溶洞、溶蝕裂隙管道等巖溶形態(tài)特征和發(fā)育規(guī)律，以及巖溶水流量系統(tǒng)觀測(cè)資料,進(jìn)一步分析巖溶水文地質(zhì)特征,詳細(xì)查明前方地質(zhì)條件,提出地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)意見(jiàn),指導(dǎo)隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段的安全施工。

3.3 巖溶路塹基底隱伏巖溶探查原則

對(duì)所有巖溶路塹基底進(jìn)行隱伏巖溶探查,單線路塹采用二條測(cè)線貫通,雙線、多線路塹,適當(dāng)增加測(cè)線數(shù)量,測(cè)線距一般為3～5 m。

對(duì)重大物探異常安排鉆探進(jìn)行驗(yàn)證。每公里驗(yàn)證孔不少于5孔,驗(yàn)證孔深不大于15 m,不小于10 m,個(gè)別特殊情況根據(jù)需要確定。

3.4 巖溶隧道基底隱伏巖溶探查原則

根據(jù)既有勘察資料、施工地質(zhì)超前預(yù)測(cè)資料以及施工前巖溶探查結(jié)果,先將巖溶隧道劃分為不同的復(fù)查等級(jí),然后再按不同的地質(zhì)條件進(jìn)行探查和驗(yàn)證(見(jiàn)表1)。

4 宜萬(wàn)鐵路施工地質(zhì)工作效果

4.1 施工階段完成的主要勘察工作量

宜萬(wàn)線歷經(jīng)多次勘察,投入了大量的人力、物力和財(cái)力,完成了大量的勘探工作量,提供了較為翔實(shí)的地質(zhì)資料。施工階段又根據(jù)進(jìn)展及揭示地質(zhì)情況,補(bǔ)充進(jìn)行了大量的地質(zhì)調(diào)查、物探、勘探及測(cè)試試驗(yàn)等綜合勘探工作。完成的主要工作量見(jiàn)表2。

4.2 施工階段施工地質(zhì)工作取得的主要效果

通過(guò)上述貫穿于宜萬(wàn)鐵路整個(gè)施工過(guò)程的施工地質(zhì)工作,補(bǔ)充進(jìn)行了大量的工程地質(zhì)調(diào)查、勘探(鉆探、物探)、以及必要的測(cè)試試驗(yàn)等工作,編制了《宜萬(wàn)線復(fù)雜隧道施工地質(zhì)實(shí)施細(xì)則》、《宜萬(wàn)鐵路復(fù)雜巖溶隧道基底及周邊和巖溶路塹基底隱伏巖溶探查實(shí)施細(xì)則》、《宜萬(wàn)鐵路施工階段核實(shí)地質(zhì)補(bǔ)充內(nèi)容及要求》、《宜萬(wàn)鐵路地質(zhì)勘察資料清查報(bào)告》、《宜萬(wàn)鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)排查報(bào)告》、《宜萬(wàn)線復(fù)雜巖溶隧道設(shè)計(jì)排查報(bào)告》等一系列施工地質(zhì)文件,以及各工點(diǎn)的地質(zhì)補(bǔ)充勘察資料,指導(dǎo)并運(yùn)用于宜萬(wàn)線的施工地質(zhì)工作,為宜萬(wàn)線變更設(shè)計(jì)、復(fù)雜巖溶隧道水文地質(zhì)條件分析、地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)及其治理提供了詳實(shí)的地質(zhì)資料,成效顯著。

表1 巖溶隧道基底隱伏巖溶探查原則

注:在巖溶復(fù)查過(guò)程中,根據(jù)復(fù)查的物探成果資料或鉆探驗(yàn)證資料,顯示存在重大物探異常或發(fā)育大型溶腔,應(yīng)適當(dāng)提高其復(fù)查等級(jí)，增加相應(yīng)的探測(cè)工作。

表2 施工階段完成的主要勘察工作量

4.3 溶腔基底補(bǔ)勘取得主要的效果

全線隧道在施工中已揭露約900余處巖溶,其中溶腔約占90%；裂隙約占3%；管道約占7%。有的巖溶發(fā)育深入在隧底,影響工程安全，需研究采取樁基承臺(tái)、跨越結(jié)構(gòu)、換填、鋼管樁、基底注漿等措施處理。針對(duì)施工中揭示的巖溶,通過(guò)施工地質(zhì)工作,詳細(xì)查明了其形態(tài)特征、水量、水壓與降雨量的動(dòng)態(tài)變化特征等,分析評(píng)價(jià)了其穩(wěn)定性及水文條件的改變對(duì)工程的影響等,并根據(jù)結(jié)構(gòu)處理方案,詳細(xì)補(bǔ)勘,為隧道結(jié)構(gòu)通過(guò)巖溶地段提供地質(zhì)依據(jù)。

如五爪觀隧道從大型暗河下部通過(guò),風(fēng)險(xiǎn)顯而易見(jiàn)。通過(guò)施工階段進(jìn)行的探洞、洞內(nèi)EH-4物探及鉆探等補(bǔ)充地質(zhì)勘探工作,查明隧道穿越暗河段堆積體厚度為7.7～20.9 m,堆積體成分主要由卵石土、塊石土及粉質(zhì)黏土夾礫砂等組成。采取清除堆積體、暗河內(nèi)鋪設(shè)鋼筋混凝土底板、設(shè)排水渠及擋水壩,將暗河大廳分散水歸槽導(dǎo)流后,再對(duì)暗河下的堆積物進(jìn)行注漿加固，隧底采用鋼管樁加固，襯砌結(jié)構(gòu)采用加強(qiáng)型復(fù)合襯砌及全包防水等綜合加固措施后,安全通過(guò)暗河,成功規(guī)避了施工風(fēng)險(xiǎn)。

4.4 復(fù)雜巖溶橋重點(diǎn)墩臺(tái)施工階段加深地質(zhì)探查取得的主要效果

全線橋梁195座/52.948 km,約占全線總長(zhǎng)的14%；其中巖溶橋117座,占全線橋梁數(shù)的60%,跨越峰(丘)叢洼地、溶蝕-侵蝕峰叢溝谷、溶丘洼地和巖溶槽谷、巖溶槽谷、巖溶溝(峽谷)等,不少橋梁都位于復(fù)雜巖溶發(fā)育區(qū),施工中部分墩臺(tái)揭示巖溶異常發(fā)育,如長(zhǎng)巴河大橋2號(hào)墩，冷水橋特大橋3號(hào)、4號(hào)墩等。通過(guò)補(bǔ)勘,進(jìn)一步查明了橋基底巖溶形態(tài)、發(fā)育深度及水文地質(zhì)特征等,為墩臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。

如長(zhǎng)巴河大橋2號(hào)墩在樁基施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)樁底發(fā)育溶洞,孔內(nèi)涌水，發(fā)生塌孔，地表產(chǎn)生裂縫等?？辈祀A段對(duì)2號(hào)墩已逐樁鉆探,出現(xiàn)問(wèn)題后,又在2號(hào)墩各樁樁側(cè)補(bǔ)充進(jìn)行了加深地質(zhì)鉆探,共鉆探28孔/2 597 m。根據(jù)地質(zhì)補(bǔ)鉆,結(jié)合地表勘察資料,綜合分析2號(hào)墩位于深部長(zhǎng)巴河暗河主通道上,暗河為充水腔體,其暗河規(guī)模(寬度)涉及整個(gè)墩位?？變?nèi)漏漿可能是由于存在裂隙、側(cè)壁溶洞等原因所致；多次漏漿反復(fù)填充后仍難以成孔則是由于塌孔導(dǎo)致底部覆蓋層松動(dòng)引起。由此提出了樁基設(shè)計(jì)、施工的地質(zhì)處理意見(jiàn)。

4.5 深埋復(fù)雜巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段施工地質(zhì)工作取得的主要效果

施工階段根據(jù)深埋復(fù)雜巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段的風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)及等級(jí),重點(diǎn)通過(guò)系統(tǒng)觀測(cè)、測(cè)試和分析研究其巖溶水文地質(zhì)特征,在對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及其影響區(qū)域進(jìn)行地表調(diào)查、地面物探及洞內(nèi)探測(cè)(探洞、物探及鉆探)的基礎(chǔ)上,布置必要的深孔鉆探及相應(yīng)的測(cè)試及試驗(yàn)工作,全面分析既有地質(zhì)資料,補(bǔ)充、修正、完善隧道的地質(zhì)分析及評(píng)價(jià),為高風(fēng)險(xiǎn)地段的超前預(yù)報(bào)、整治措施、制定搶險(xiǎn)預(yù)案等提供了科學(xué)依據(jù)。取得的主要成果有以下幾個(gè)方面。

(1)巖溶主要類型及其地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析研究

通過(guò)施工階段地質(zhì)工作,系統(tǒng)研究、分析、總結(jié)了宜萬(wàn)線巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段巖溶主要類型及其地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)(表3),為高風(fēng)險(xiǎn)地段的災(zāi)害預(yù)報(bào)及施工處理提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)。

表3 宜萬(wàn)線巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段巖溶主要類型及風(fēng)險(xiǎn)

(2)劃分了巖溶隧道風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及風(fēng)險(xiǎn)施工管理等級(jí)

宜萬(wàn)鐵路隧道127座,共計(jì)240.994 km,其中巖溶隧道約占75%,通過(guò)施工階段地質(zhì)調(diào)繪、水文地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、測(cè)試試驗(yàn)等加深地質(zhì)探查工作,根據(jù)每座隧道可能發(fā)生突涌水突泥地段、規(guī)模、危害程度等，劃分了A、B、C三個(gè)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(見(jiàn)表4)。

按照每座隧道的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,發(fā)生突涌水突泥的幾率、規(guī)模、危害程度等,確定其風(fēng)險(xiǎn)施工管理等級(jí)。其中可能出現(xiàn)大規(guī)模巖溶突水突泥的隧道為Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道(共8座)；可能出現(xiàn)局部突泥突水或大型干溶腔隧道為Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道(共13座)；其他施工風(fēng)險(xiǎn)較低的為Ⅲ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道。根據(jù)各隧道不同段落的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),制定相應(yīng)的超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段、安全進(jìn)洞條件、防災(zāi)報(bào)警措施及結(jié)構(gòu)處理措施,起到了突出重點(diǎn)、有的放矢、防范風(fēng)險(xiǎn)的目的。

(3)查明了深埋復(fù)雜巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段巖溶地質(zhì)條件

在施工階段通過(guò)加深地質(zhì)工作,進(jìn)一步查明、核實(shí)了野三關(guān)隧道602富水溶腔段、F18斷層、④號(hào)暗河支管道、大支坪隧道990富水溶腔、云霧山隧道617富水溶腔群、562大型充填溶腔、馬鹿箐隧道PDK255+978富水溶腔、齊岳山隧道PDK363+537溶腔突水、DK366+300～DK365+450段高壓裂隙水、得勝場(chǎng)槽谷段、五爪觀隧道穿越暗河段等深埋復(fù)雜巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段的巖溶地質(zhì)條件,為隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

如齊岳山隧道得勝場(chǎng)槽谷段是全線巖溶水文地質(zhì)條件最復(fù)雜的地段,暗河規(guī)模大,水量豐富,風(fēng)險(xiǎn)極大。為此在施工過(guò)程中,在得勝場(chǎng)槽谷補(bǔ)充進(jìn)行了巖溶水文地質(zhì)調(diào)查、物探(EH-4、GDP-32、V-6、CT)、孔內(nèi)攝影、深孔鉆探、測(cè)井、水文試驗(yàn)、水量觀測(cè)等工作。通過(guò)上述施工階段加深地質(zhì)探查,進(jìn)一步細(xì)化了得勝場(chǎng)槽谷巖溶區(qū)的巖性分層,發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證了巖溶區(qū)的多處物探異常,查明了F11斷層的上盤邊界,重新校正了F11斷層位置和斷層寬度,深化了巖溶區(qū)巖溶和巖溶水發(fā)育特征、F11斷層的水文和工程特性、巖溶暗河與F11斷層的水力聯(lián)系及對(duì)隧道工程的影響等的認(rèn)識(shí)。

4.6 地形陡峻及受拆遷影響地段的補(bǔ)勘效果

宜萬(wàn)線地形困難,受地形地物的影響,在勘察階段部分鉆孔未能實(shí)施,在施工階段場(chǎng)地平整,施工便道到位后,進(jìn)行了補(bǔ)充地質(zhì)勘探。如賀家坪車站內(nèi)橋梁、冷水橋左線及右線特大橋等,橋址位于陡壁斜坡地段,坡度40～60°,植被發(fā)育,人幾乎無(wú)法行走,勘察階段部分橋墩難以進(jìn)行鉆探。在施工進(jìn)場(chǎng)平整場(chǎng)地后,及時(shí)進(jìn)行了補(bǔ)鉆,為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供了地質(zhì)資料。部分橋墩則位于民房等建筑物內(nèi),也需在施工階段征地拆遷后方能進(jìn)行補(bǔ)鉆。如宜昌東站內(nèi)部分橋梁位于宜昌城區(qū),分布有眾多的民房等建筑物,部分橋墩在房屋等建筑物拆遷后完成補(bǔ)鉆。

4.7 巖溶隧道基底隱伏巖溶探查、巖溶路塹基底隱伏巖溶探查取得的主要成果

通過(guò)系統(tǒng)的基底隱伏巖溶探查,查明了全線巖溶隧道基底和巖溶路塹基底隱伏巖溶的分布、形態(tài)、規(guī)模及其對(duì)運(yùn)營(yíng)安全的影響。如彭家坡隧道DK29+430～DK29+452段在鋪底后仍發(fā)現(xiàn)隧底下3～15 m串珠狀巖溶發(fā)育；長(zhǎng)巴隧道鋪底仰拱均完成后復(fù)查發(fā)現(xiàn)某段隧底以下2.5 m發(fā)育巖溶空洞；王家?guī)XⅠ線隧道某段鋪底后復(fù)查發(fā)現(xiàn)5.2～8.8 m串珠狀巖溶空洞。同時(shí),經(jīng)復(fù)查還發(fā)現(xiàn)了一些存在一定安全隱患的巖溶發(fā)育地段,如汪家寨隧道、高坪隧道復(fù)查發(fā)現(xiàn)的某段隧底以下8～16 m范圍內(nèi)串珠狀充填型溶腔發(fā)育,高陽(yáng)寨隧道周邊巖溶異常發(fā)育等。此外,在灰?guī)r段路塹基底的探查中更是發(fā)現(xiàn)了很多大型、特大型溶腔,如DK349+541基底下0.4～17.3 m為串珠狀溶洞；DK224+120基底下1.2～8 m為巖溶空洞等。針對(duì)復(fù)查出的問(wèn)題,提前采取了注漿、回填混凝土、蓋板及樁基礎(chǔ)等工程措施進(jìn)行處理,消除了安全隱患,為確保運(yùn)營(yíng)安全奠定地質(zhì)基礎(chǔ)。

以宜萬(wàn)線巖溶隧道和路塹基底隱伏巖溶探查為依托,開(kāi)展了“高分辨率物探技術(shù)在隧底巖溶復(fù)查中的應(yīng)用研究”,并運(yùn)用研究成果,采用地質(zhì)雷達(dá)(或地震單點(diǎn)反射法)與地震面波法等兩種或兩種以上的方法成功地對(duì)宜萬(wàn)線進(jìn)行了隱伏巖溶進(jìn)行綜合探查。工后巖溶隧道及路塹基底隱伏巖溶探查工作在路內(nèi)外尚屬首次,通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作,首次研究總結(jié)了采用地質(zhì)雷達(dá)法與地震單點(diǎn)反射法進(jìn)行隧道隱伏巖溶綜合復(fù)查,采用地質(zhì)雷達(dá)法及地震面波法對(duì)路塹基底巖溶進(jìn)行綜合探測(cè),具有一定的創(chuàng)新意義和實(shí)用價(jià)值。

5 結(jié)束語(yǔ)

施工階段的施工地質(zhì)工作在相關(guān)勘察規(guī)范中有明確要求,但往往并不重視,其除與相關(guān)參建單位地質(zhì)人員不足、技術(shù)力量薄弱有限外,也與施工地質(zhì)工作與施工交叉、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查與施工工期矛盾突出有關(guān)。可喜的是宜萬(wàn)線的施工地質(zhì)工作全面、系統(tǒng),通過(guò)溶腔基底補(bǔ)勘、隧道基底和路塹基底隱伏巖溶探查、地質(zhì)復(fù)雜巖溶橋重點(diǎn)墩臺(tái)施工階段加深地質(zhì)勘探、深埋復(fù)雜巖溶隧道高風(fēng)險(xiǎn)地段施工階段加深地質(zhì)勘察及地形陡峻及受拆遷影響地段的補(bǔ)勘等,在實(shí)際施工過(guò)程中摸索出了一整套操作性強(qiáng)的管理措施和方法,規(guī)避了許多安全風(fēng)險(xiǎn),為宜萬(wàn)鐵路的順利建成奠定了基礎(chǔ)。

復(fù)雜山區(qū)鐵路的施工地質(zhì)工作要抓住控制鐵路工程安全的主要地質(zhì)問(wèn)題,分析、研究影響這些主要地質(zhì)問(wèn)題的內(nèi)外因素,并在施工地質(zhì)工作中重點(diǎn)監(jiān)控。復(fù)雜山區(qū)鐵路施工地質(zhì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要有：

(1)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)、分析、研究復(fù)雜巖溶隧道施工過(guò)程中巖溶水文地質(zhì)條件的變化。

(2)巖溶發(fā)育地段的地質(zhì)補(bǔ)鉆,這里要強(qiáng)調(diào)地質(zhì)補(bǔ)鉆的時(shí)效性,否則變更設(shè)計(jì)時(shí)效性難以保證,勢(shì)必嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。

(3)基底及周邊隱伏巖溶的探查及處理。

(4)高陡巖質(zhì)邊坡隱蔽結(jié)構(gòu)面的核查：特別要重視對(duì)控制巖體穩(wěn)定的隱蔽節(jié)理的勘探,加強(qiáng)對(duì)各種不利結(jié)構(gòu)面的核實(shí)、核查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及隱患,及時(shí)處理,避免出現(xiàn)安全問(wèn)題。

建設(shè)單位要高度重視復(fù)雜山區(qū)鐵路建設(shè)過(guò)程中的施工地質(zhì)工作,以相關(guān)規(guī)范要求為基礎(chǔ),制定適應(yīng)本項(xiàng)目的施工地質(zhì)管理制度和辦法,明確各方的責(zé)、權(quán)、利,共同做好施工地質(zhì)工作,只有這樣才能有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),確保安全。在宜萬(wàn)線的施工過(guò)程中,有的單位認(rèn)為施工地質(zhì)工作只是勘察設(shè)計(jì)單位的事,在基礎(chǔ)地質(zhì)核查確認(rèn)、開(kāi)挖揭示不利結(jié)構(gòu)面核查、掌子面地質(zhì)素描等工作中的責(zé)任和安全意識(shí)不強(qiáng),參與的積極性不高,記錄簡(jiǎn)單、真實(shí)性欠缺,也出現(xiàn)了大大小小不少的安全事故,教訓(xùn)是深刻的!此外,還存在施工單位、監(jiān)理單位地質(zhì)技術(shù)力量相對(duì)薄弱等問(wèn)題。因此，對(duì)復(fù)雜山區(qū)鐵路一定要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工相關(guān)地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員的引進(jìn)、培訓(xùn),強(qiáng)化施工地質(zhì)工作,各方共同努力,群策群力,才能確保安全。

[1] TB10012—2007，鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S]

[2] 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.宜萬(wàn)鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)排查報(bào)告[R].武漢：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2008

[3] 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.宜萬(wàn)線復(fù)雜巖溶隧道勘察及綜合整治技術(shù)(初稿)[R].武漢：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2009

[4] 鐵道部宜萬(wàn)指揮部、中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.宜萬(wàn)線復(fù)雜隧道施工地質(zhì)實(shí)施細(xì)則.[R].恩施：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2006

[5] 鐵道部宜萬(wàn)指揮部、中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.宜萬(wàn)鐵路復(fù)雜巖溶隧道基底及周邊和巖溶路塹基底隱伏巖溶探查實(shí)施細(xì)則[R].恩施：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2006

[6] 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.宜萬(wàn)線復(fù)雜巖溶隧道設(shè)計(jì)排查報(bào)告[R].武漢：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2006

[7] 曹柏樹(shù),李小和.宜萬(wàn)線主要工程地質(zhì)問(wèn)題及勘察方法[J].巖土力學(xué)及工程學(xué)報(bào)，2006(9)